JP2005134871A - 液晶表示装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の目的は軽量化及び薄型化と共に製造工程を単純化することができる液晶表示装置及びその製造方法を提供することにある。
【解決手段】本発明の液晶表示装置は表示領域と非表示領域を有する第１及び第２基板が液晶を間に置いて合着された液晶パネルと、第１及び第２基板の中のいずれか一つの基板（２４２）の上に形成されて前記液晶の冷却を防ぐための熱伝導層（１６３）を具備することを特徴とする。
【選択図】図４

Description

本発明は液晶表示装置及びその製造方法に関するもので、特に軽量化及び薄形化と共に製造工程を単純化することができる液晶表示装置及びその製造方法に関するものである。

通常の液晶表示装置は液晶表示モジュール（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｍｏｄｕｌｅ；以下、“ＬＣＭ”という）とこのＬＣＭを駆動するための駆動回路部とケースで構成される。

ＬＣＭは二枚の基板の間に液晶セルなどがマトリックス形態で配列された液晶パネルと、この液晶パネルに光を照射するバック・ライト・ユニット（Ｂａｃｋ Ｌｉｇｈｔ Ｕｎｉｔ）で構成されるようになる。更にＬＣＭにはバック・ライト・ユニットからの光を液晶パネルに垂直に向けるための光学シートなどが配列されるようになる。このような液晶パネル、バック・ライト・ユニット及び光学シートなどは光の損失を防ぐため、一体化された形態で構成され、外部の衝撃によるＬＣＭの損傷を防ぐためのＬＣＭの外部を囲んで保護するケースとして使用される。

このような、ＬＣＭは使用者が移動の間に情報を利用することができるようにノートブックのサイズで製作されるノートブック・コンピュータ、移動用の車両及び航空機などに装着されて使用される。

図１は従来のＬＣＭを表わす断面図である。

図１に図示されたＬＣＭは液晶セル・マトリックスを有する液晶パネル２と、液晶パネル２の前面と背面にそれぞれに位置した上／下部偏光板４２、４０と、下部偏光板４０の下に位置する熱伝導部６６とを具備する。

液晶パネル２は液晶を間に置いて対向して合着された薄膜トランジスタ・アレイ基板２ａ及びカラーフィルター・アレイ基板２ｂとを具備する。薄膜トランジスタ・アレイ基板２ａは基板の上に形成された信号ライン及び薄膜トランジスタで構成されて、カラーフィルター・アレイ基板２ｂは基板の上に形成されたカラーフィルター層及びブラック・マトリックス層で構成される。

下部偏光板４０は薄膜トランジスタ・アレイ基板２ａの背面に取り付けられ、バックライト・ユニットから液晶パネル２へ照射される光ビームを偏光させて、上部偏光板４２はカラーフィルター・アレイ基板２ｂの前面に取り付けられて液晶パネル２を透過した光ビームを偏光させる役割をする。

熱伝導部６６は接着剤３５を介して下部偏光板４０に接着される。このような熱伝導部６６は図２に図示されたところのように支持基板６５と支持基板６５の上に形成された面抵抗を有する熱伝導層６３と、その熱伝導層６３の外郭領域に導電性の銀ペーストが積層された熱伝導ライン６１とを具備する。

支持基板６５は液晶パネル２の上／下部基板と同一のガラス基板で形成されて熱伝導層６３を支持する役割をする。熱伝導ライン６１は別途の電圧源（図示しない）から発生される電圧を熱伝導層６３に供給する。

熱伝導層６３は供給された電圧により生成された熱を液晶パネル２に供給することで液晶が冷却されることを防ぐ。具体的に、所定の温度以下、例えば、０度〜−４０度程度の環境に液晶パネル２が露出される場合、液晶パネル２の液晶が冷却されて気泡が発生される。この気泡により、液晶の光異方性の性質が失われて正常的な画像表現にならなくなる。これを防ぐために熱伝導層６３は電圧源から供給を受ける電圧により、熱伝導層６３の面抵抗に熱を発生させる。この面抵抗により生成された熱はヒッター（Ｈｅａｔｅｒ）の役割をするようになる。熱伝導層６３で生成された熱が液晶パネル２に供給されることで液晶が冷却にならなくなり、気泡発生が防止される。ここで、熱伝導層６３は透明導電性物質であるインジウム・スズ・オキサイド（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ；ＩＴＯ）などからなる。

照明部は、バックライト・ユニットには光を発生するランプ２０と、ランプ２０を囲む形態で設置されるランプハウジング１０と、ランプ２０から入射される光を平面光源に変換する導光板２４と、その上に積層された拡散シートなど３０で構成される。

このような従来のＬＣＭは液晶の冷却を防ぐための熱伝導層６３が形成された熱伝導部６６が下部偏光板４０に取り付けられる。しかし、熱伝導層６３を支持するための支持基板６５は厚いガラス基板に形成される。このガラス基板によって全体のＬＣＭの重さ及び厚さが増大される問題点がある。また、別途の工程により、熱伝導部６６を形成して別途の電圧源とを具備することで液晶表示装置の製造工程が複雑になる問題点がある。

従って、本発明の目的は軽量化及び薄型化と共に製造工程を単純化することができる液晶表示装置及びその製造方法を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明よる液晶表示装置は第１及び第２基板が液晶を間に置いて合着された液晶パネルと、第１及び第２基板の中のいずれか一つの基板の上に形成されて液晶の冷却を防ぐための熱伝導層とを具備することを特徴とする。

前記熱伝導層に接続されると共に前記第１及び第２基板の中のいずれか一つに形成された熱信号伝導部とを更に具備することを特徴とする。

前記熱信号伝導部は前記液晶パネルの非表示領域に形成されることを特徴とする。

前記熱信号伝導部に熱信号を供給する熱信号発生部が乗せられた印刷回路基板と、前記印刷回路基板と熱信号伝導部を連結するテープ・キャリアー・パッケージ（ＴＣＰ）と、を更に具備することを特徴とする。

前記一つのテープ・キャリアー・パッケージ（ＴＣＰ）に二つ以上の熱信号伝導部が接続されることを特徴とする。

前記熱伝導層は基板の液晶の存在する側に形成されており、そして、前記熱伝導層が形成された基板の上に熱伝導層を露出させる穴が形成された第１絶縁膜と、前記第１絶縁膜が形成された基板の上に形成されたゲート電極、ゲート・ラインをと含むゲート・パターンと、前記ゲート・パターンが形成された基板の上に形成された第２絶縁膜と、前記第２絶縁膜が形成された基板の上にデータ・ライン、ソース電極、ドレーン電極とを含むソース／ドレーン・パターンと、前記ソース／ドレーン・パターンが形成された基板の上に前記ドレーン電極を露出させる穴とを具備する保護膜と、前記保護膜の穴を通して前期ドレーン電極と接続される画素電極とを含むことを特徴とする。

前記熱信号伝導部は前記第１絶縁膜を間に置いて前記熱伝導層と接続される第１熱信号電極と、前記第２絶縁膜及び保護膜を間に置いて前記第１熱信号電極と接続される第２熱信号電極とを含むことを特徴とする。

前記第１熱信号電極は前記ゲート・パターンと同一の物質で形成されたことを特徴とする。

前記熱伝導部は前記第１及び第２絶縁膜を間に置いて前記熱伝導層と接続される第１熱信号電極と、前記保護膜を間に置いて前記第１熱信号電極と接続される第２熱信号電極とを含むことを特徴とする。

前記第１熱信号電極は前記ソース／ドレーン・パターンと同一の物質で形成されたことを特徴とする。

前記熱伝導層は前記ゲート・ライン及びデータ・ラインと重畳される領域で部分的に除去されるように形成されたことを特徴とする。又、前記熱伝導層は透明導電性の物質で形成されたことを特徴とする。

本発明による液晶表示装置の製造方法は第１及び第２基板の中のいずれか一つの基板の上に形成されて前記液晶の冷却を防ぐための熱伝導層を形成する段階とを含むことを特徴とする。

前記熱伝導層に接続されると共に前記第１及び第２基板の中のいずれか一つに熱信号伝導部を形成する段階とを更に含むことを特徴とする。

前記熱信号伝導部は前記液晶パネルの非表示領域に形成されることを特徴とする。

前記熱信号伝導部に熱信号を供給する熱信号発生部が乗せられた印刷回路基板と、前記印刷回路基板と熱信号伝導部を連結するテープ・キャリアー・パッケージ（ＴＣＰ）を形成する段階と、を更に含むことを特徴とする。

前記一つのテープ・キャリアー・パッケージ（ＴＣＰ）に二つ以上の熱信号伝導部が接続されることを特徴とする。

基板の上に熱伝導層を形成する段階と、前記熱伝導層が形成された基板の上に熱伝導層を露出させる穴が形成された第１絶縁膜を形成する段階と、前記第１絶縁膜が形成された基板の上に形成されたゲート電極、ゲート・ラインをと含むゲート・パターンを形成する段階と、前記ゲート・パターンが形成された基板の上に第２絶縁膜を形成する段階と、前記第２絶縁膜が形成された基板の上にデータ・ライン、ソース電極、ドレーン電極とを含むソース／ドレーン・パターンを形成する段階と、前記ソース／ドレーン・パターンが形成された基板の上に前記ドレーン電極を露出させる穴とを具備する保護膜を形成する段階と、前記保護膜の穴を通して前期ドレーン電極と接続される画素電極を形成する段階と、を含むことを特徴とする。

前記熱伝導部を形成する段階は前記第１絶縁膜を間に置いて前記熱伝導層と接続される第１熱信号電極を形成する段階と、前記第２絶縁膜及び保護幕を間に置いて前記第１熱信号電極と接続される第２熱信号電極を形成する段階と、を含むことを特徴とする。前記熱伝導部を形成する段階は前記第１及び第２絶縁膜を間に置いて前記熱伝導層と接続される第１熱信号電極を形成する段階と、前記保護幕を間に置いて前記第１熱信号電極と接続される第２熱信号電極を形成する段階と、を含むことを特徴とする。

本発明の液晶表示装置は、液晶を間に置いて対向して合着された薄膜トランジスタ・アレイ基板とカラーフィルター・アレイ基板とからなり、該薄膜トランジスタアレイ基板上の液晶の存在する側に付着された所与の抵抗を有する電導層（１６３）、該電導層を被覆する絶縁膜（２４３）、該絶縁膜のコンタクトホールを介して該電導層に電気的に接続された第１の電極（３７８）とを含み、該第１の電極に電圧を付加するための導電部を有する。

前記導電部は、前記薄膜トランジスタ・アレイ基板上に生成された薄膜トランジスタを含む電気回路要素と液晶との間に介在するよう設けられた保護膜（２５０）のコンタクトホールを介して、前記第１の電極に電気的接続をする第２の電極（３３２）を含むことを特徴とする。

上述したところのように、本発明による液晶表示装置及びその製造方法は熱伝導層が液晶パネル基板上に形成される。これにより、全体のＬＣＭを薄型化、軽量化することができるようになる。また、熱伝導層を薄膜トランジスタ・アレイ基板上に形成するときは、熱伝導層は薄膜トランジスタ・アレイ基板の製造工程の際に共に形成されるようになることで別途の工程が必要なくなり、ＰＣＢの電源部から電流を供給受けるようになることで製造工程と構造が単純化される。

本発明の実施例では、熱伝導層は薄膜トランジスタ・アレイ基板の下部基板の上にゲート・ライン及びデータ・ラインと重畳になる領域で部分的に除去されるように形成されることで駆動信号遅延を防ぐことができるようになる。

以下、図３乃至図１２を参照して本発明の好ましい実施例に対して説明する。

図３は本発明の第１実施例による液晶表示装置のＬＣＭを表す断面図である。

図３に図示されたＬＣＭは液晶セル・マトリックスを有する液晶パネル１０２と、液晶パネル１０２の前面と背面にそれぞれに位置した上／下部偏光板１４２、１４０とを具備する

液晶パネル１０２は液晶を間に置いて対向して合着された薄膜トランジスタ・アレイ基板１０２ａ及びカラーフィルター・アレイ基板１０２ｂとを具備する。薄膜トランジスタ・アレイ基板１０２ａは下部基板の上に形成された信号ライン及び薄膜トランジスタで構成されて、そして薄膜トランジスタ・アレイ基板１０２ａの上に熱伝導層（図３には図示しない）が形成される。カラーフィルター・アレイ基板１０２ｂは上部基板の上に形成されたカラーフィルター及びブラック・マトリックスで構成される。

下部偏光板１４０は薄膜トランジスタ・アレイ基板１０２ａの背面に取り付けられ、バックライト・ユニットから照射される光を偏光させる。上部偏光板１４２はカラーフィルター・アレイ基板１０２ｂの前面に取り付けられて液晶パネル１０２を透過した光を偏光させる役割をする。

バックライト・ユニットには光を発生するランプ１２０と、ランプ１２０を囲む形態で設置されるランプ・ハウジング１１０と、ランプ１２０から入射される光を平面光源に変換する導光板１２４と、導光板１２４の背面に設置される反射板１２６と、導光板１２４の上に順次的に積層になる拡散シート１３０とで構成される。

図４は図３に図示された液晶表示装置の薄膜トランジスタ・アレイ基板の一部を表わす平面図であり、図５の（ａ）と（ｂ）は図４に図示されたI-I’線とII-II’線を切断して図示した断面図である。

図４及び図５に図示された薄膜トランジスタ・アレイ基板２４２の上の表示領域Ｐ１に熱伝導層（または“発熱層”という）１６３が形成されている。図５（ｂ）に示すように熱伝導層１６３とゲート・パターンを絶縁するための絶縁膜２４３がある。第２ゲート絶縁膜２４４を間に置いて交差に形成されたゲート・ライン２０２及びデータ・ライン２０４と、その交差部ごとに形成された薄膜トランジスタ２０６と、交差区画で設けられたセル領域に形成された画素電極２１８とを具備する。ゲート・ライン２０２に接続されるゲート・パッド部２２６と、データ・ライン２０４に接続されたデータ・パッド部２３４とを具備する。熱伝導層１６３に電流を伝達する熱信号伝導部２７０（または液晶表示パネルとＴＣＰ接着用“ダミー・パッド”または“熱信号供給端子”という）とを具備する。熱信号伝導部２７０は正極のものと負極のものとからなるが、一方の熱信号伝導部のみが図示されている。

薄膜トランジスタ２０６はゲート・ライン２０２に接続されたゲート電極２０８と、データ・ライン２０４に接続されたソース電極２１０と、画素電極２１６に接続されたドレーン電極２１２と、ゲート電極２０８上でソース電極２１０とドレーン電極２１２の間にチャンネルを形成する活性層２１４とを具備する。活性層２１４はソース電極２１０及びドレーン電極２１２と重畳になるように形成される。活性層２１４の上にはデータ・パッド下部電極２３６、データ・ライン２０４、ソース電極２１０及びドレーン電極２１２とオーミック接触のためのオーミック接触層２４８が更に形成される。このような薄膜トランジスタ２０６はゲート・ライン２０２に供給されるゲート信号に応答してデータ・ライン２０４に供給される画素電圧信号が画素電極２１８に印加されるようになる。

画素電極２１８は保護膜２５０を貫通する第１コンタクトホール２１６を通して薄膜トランジスタ２０６のドレーン電極２１２と接続される。画素電極２１８に付加された画素電圧信号により、図示しない上部基板に形成される共通電極と電位差を発生させるようになる。この電位差によって薄膜トランジスタ基板と上部基板の間に位置する液晶の光異方性が、回転するようになり、光源から画素電極２１８を経由して入射される光を上部基板の側に透過させるようになる。

ゲート・ライン２０２はゲート・パッド部２２６を通してゲート・ドライバー（図示しない）と接続される。ゲート・パッド部２２６は、ゲート・ライン２０２から延長されるゲート・パッド下部電極２２８と、第２ゲート絶縁膜２１４及び保護膜２５０を貫通する第３コンタクトホール２３０を通してゲート・パッド下部電極２２８に接続されたゲート・パッド上部電極２３２とで構成される。

データ・ライン２０４はデータ・パッド部２３４を通してデータ・ドライバー（図示しない）と接続される。データ・パッド部２３４はデータ・ライン２０４から延長されるデータ・パッド下部電極２３６と、保護幕２５０を貫通する第４コンタクトホール２３８を通してデータ・パッド下部電極２３６に接続されたデータ・パッド上部電極２４０とで構成される。

図５（ａ）に示すように、熱信号伝導部２７０は熱伝導層１６３と接続される熱信号下部電極３２８と、第２ゲート絶縁膜２４４及び保護幕２５０を貫通する第５コンタクトホール３３０を通して熱信号下部電極３２８に接続された熱信号上部電極３３２とで構成される。

熱信号伝導部２７０は導電性ボールを含む導電性フィルム３１０を間に置いてテープ・キャリアー・パッケージ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ；以下、“ＴＣＰ”という）２５５と接続されてＴＣＰ２５５を通して図示しない印刷回路基板（Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ；以下、“ＰＣＢ”という）の電源部から電圧を供給受けてその電圧を熱伝導層１６３に伝達する。熱伝導層１６３は電圧により、そこで生成された熱を液晶パネル１０２に供給することで液晶が冷却されることを防ぐ。

具体的に、所定温度の以下、例えば、０度〜−４０度程度の環境に液晶パネル１０２が露出される場合、液晶パネル１０２の液晶が冷却されて気泡が発生される。この気泡により、液晶の光異方性の性質が制限されて正常的な画像表現にならなくなる。これを防ぐために液晶パネル１０２の温度が零下（０度以下）の環境に露出されるとＰＣＢに載せられた電源部から発生される電圧がＴＣＰ２５５と熱信号伝導部２７０を経由して熱伝導層１６３に供給される。この電圧により、熱伝導層１６３は面抵抗を発生させて、この面抵抗により、生成された熱はヒッター役割をするようになる。これで、熱伝導層１６３で生成された熱が液晶パネル１０２に供給されることで液晶が冷却されなくなる。ここで、熱伝導層１６３の物質としては透明伝導性の物質であるインジウム・スズ・オキサイド（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ；ＩＴＯ）などが利用されて、熱伝導層１６３の厚さは面抵抗が約３０〜１００Ωになるように３００〜２０００Å程度で形成される。一方、熱信号伝導部２７０は図６に図示されたところのようにデータ・パッド領域上に形成されることができ、図７に図示されたところのように一つのＴＣＰ２５５に二つ以上接続されるように複数個形成されることもできる。

図８Ａ乃至図８Ｆは図５に図示された液晶表示装置の薄膜トランジスタ・アレイ基板の製造方法を段階的に図示した断面図である。

図８Ａを参照すると、下部基板２４２の上にスパッタリング方法などの蒸着方法を通して熱伝導層１６３が形成される。この熱伝導層１６３に電流を流し、その抵抗により発熱させるためのものである。熱伝導層１６３の物質としては透明伝導性の物質であるインジウム・スズ・オキサイド（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ；ＩＴＯ）などが利用される。図８Ａ〜８Ｅの（ａ）と（ｂ）は図５の（ａ）と（ｂ）にそれぞれ対応している。

熱伝導層１６３が形成された下部基板２４２の上にマスクを利用したフォトリソグラフィ工程と蝕刻工程で図８ｂに図示されたところのように熱伝導層１６３を露出させるホール３０３を有する第１ゲート絶縁膜２４３が形成される。

第１ゲート絶縁膜２４３が形成された下部基板２４２の上にスパッタリング方法などの蒸着方法を通してゲート金属層が形成され、マスクを利用したフォトリソグラフィ工程と蝕刻工程でゲート金属層がパタニングされる。これにより、図８Ｃに図示されたところのようにゲート電極２０８、熱信号用下部電極３２８を含むゲート・パターンが形成される。ゲート金属としてはクロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム系金属などが単一層または二重層構造で利用される。

図８Ｄを参照すると、ゲート・パターンなどが形成された下部基板２４２の上に第２ゲート絶縁膜２４４、活性層２１４、オーミック接触層２４８、そしてソース／ドレーンパターンなどが順次的に形成される。

尚、ＰＥＣＶＤ、スパッタリング方法などの蒸着方法によって第２ゲート絶縁膜２４４、非晶質シリコン層の活性層２１４、ｎ＋非晶質シリコン層のオーミック接触層２４８によって、、そしてソース／ドレーン電極の金属層が順次的に形成される。

ソース／ドレーン電極金属層の上にマスクを利用したフォトリソグラフィ工程でフォトレジスタ・パターンを形成するようになる。この場合、マスクとして薄膜トランジスタのチャンネル部に回折露光部を有する回折露光マスクを利用することで、チャンネル部のフォトレジスタ・パターンが異なるソース／ドレーン・パターン部より低い高さを有するようにさせる。

ここで、フォトレジスタ・パターンを利用した湿式の蝕刻工程でソース／ドレーン電極金属層がパタニングされることでデータ・ライン２０４、ソース電極２１０、そのソース電極２１０と一体化されたドレーン電極２１２を含むソース／ドレーン・パターンなどが形成される。

その次に、同一のフォトレジスタ・パターンを利用した乾式の蝕刻工程でｎ＋非晶質シリコン層と非晶質シリコン層が同時にパタニングされることでオミック接触層２４８と活性層２１４が形成される。

そして、チャンネル部で相対的に低い高さを有するフォトレジスタ・パターンがアッシング（Ａｓｈｉｎｇ）工程で除去された後、乾式の蝕刻工程でチャンネル部のソース／ドレーン・パターン及びオミック接触層２４８が蝕刻される。これにより、チャンネル部の活性層２１４が露出されてソース電極２１０とドレーン電極２１２が分離される。

続いて、ストリップ工程でソース／ドレーン・パターン部の上に残っているフォトレジスタ・パターンが除去される。

第１及び第２ゲート絶縁膜２４３、２４４の材料は酸化シリコン（ＳｉＯｘ）または窒化シリコン（ＳｉＮｘ）などの無機絶縁物質が利用される。ソース／ドレーン電極金属としてはモリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン合金（Ｍｏ Ａｌｌｏｙ）などが利用される。

図８Ｅを参照すると、ソース／ドレーン・パターンなどが形成された第２ゲート絶縁膜２４４の上に第１及び第５コンタクトホールなど２１６、３３０を含む保護膜２５０が形成される。

ソース／ドレーン・パターンなどが形成された第２ゲート絶縁膜２４４の上にＰＥＣＶＤなどの蒸着方法で保護膜２５０が全面形成される。保護膜２５０はマスクを利用したフォトリソグラフィ工程と蝕刻工程でパタニングされる。これにより、第１及び第５コンタクトホールなど２１６、３３０が形成される。第１コンタクトホール２１６は保護膜２５０を貫通してドレーン電極２１２が露出になるように形成されて、第５コンタクトホール３３０は保護膜２５０及び第２ゲート絶縁膜２４４を貫通して熱信号下部電極３２８が露出になるように形成される。

保護膜２５０の材料としては第１及び第２ゲート絶縁膜２４３、２４４と同じ無機絶縁物質か誘電率の小さいアクリル（ａｃｒｙｌ）系の有機化合物、ＢＣＢまたはＰＦＣＢなどのような有機絶縁物質が利用される。

図８Ｆを参照すると、保護膜２５０の上に透明電極パターンなどが形成される。

保護膜２５０の上にスパタリングなどの蒸着方法に透明電極物質が全面蒸着にされる。続いて、マスクを利用したフォトリソグラフィ工程と蝕刻工程を通して透明電極物質がパタニングされる。これにより、画素電極２１８、熱信号上部電極３３２を含む透明電極パターンなどが形成される。画素電極２１８は第１コンタクトホール２１６を通してドレーン電極２１２と電気的に接続されて、熱信号上部電極３３２は第５コンタクトホール３３０を通して熱信号下部電極３２８と電気的に接続される。透明電極物質としてはインジウム・スズ・オキサイド（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ；ＩＴＯ）かスズ・オキサイド（Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ；ＴＯ）またはインジウム・亜鉛・オキサイド（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ；ＩＺＯ）が利用される。

このように、本発明の第１実施例による液晶表示モジュール及びその製造方法は熱伝導層が薄膜トランジスタ・アレイ基板１０２ａの基板２４２の上に形成される。これにより、従来の熱伝導層を支持するための支持基板が必要なくなることで全体のＬＣＭ薄型化、軽量化することができるようになる。

また、熱伝導層は薄膜トランジスタ・アレイ基板の製造工程で共に形成されることで別途の工程が必要なくなり、製造工程が単純化になる。

図９は本発明の第２実施例による液晶表示装置の薄膜トランジスタ・アレイ基板の一部を表わす平面図である。

図９に図示された薄膜トランジスタ・アレイ基板は図４及び図５に図示された薄膜トランジスタ・アレイ基板と対比して熱伝導層１６３がゲート・ライン２０２及びデータ・ライン２０４と重畳になる領域で部分的に除去されるように形成されたことを除いては同一の構成要素などを有するようになるので図４及び図５と同一の構成要素などに対しては同一番号を付与して詳細な説明は省略する。

熱信号伝導部２７０は熱伝導層１６３と接続される熱信号下部電極３２８と、第２ゲート絶縁膜２４４及び保護幕２５０を貫通する第５コンタクトホール３３０を通して熱信号下部電極３２８に接続された熱信号上部電極３３２で構成される。

熱信号伝導部２７０は導電性ボールを含む導電性フィルム３１０を間に置いてＴＣＰ２５５と接続されてＴＣＰ２５５を通して図示しないＰＣＢの電源部から電流を供給受けてその電流を熱伝導層１６３に伝達する。熱伝導層１６３は電流により、そこで生成された熱を液晶パネル１０２に供給することで液晶が冷却されることを防ぐ。

また、熱伝導層１６３はゲート・ライン２０２及びデータ・ライン２０４と重畳になる領域で部分的に除去されるように形成される。これは図４に図示されたところのように熱伝導層１６３が第１ゲート絶縁膜２４３を間に置いてゲート・ライン２０２及びデータ・ライン２０４と全面重畳になることで発生する寄生キャパシティによる駆動信号の遅延を防ぐためである。従って、本発明の実施例では熱伝導層１６３はゲート・ライン２０２及びデータ・ライン２０４と重畳になる領域で部分的に除去されるように形成されることで寄生キャパシティの発生が減少されて駆動信号の遅延を防ぐことができるようになる。

本発明の第２実施例によるＬＣＭの薄膜トランジスタ・アレイ基板の製造方法は本発明の第１実施例による薄膜トランジスタ・アレイ基板の製造方法と対比して図９に図示されたところのように熱伝導層１６３がゲート・ライン２０２及びデータ・ライン２０４と重畳になる領域で部分的に除去されるように形成されることを除いては第１実施例と同一の製造方法に関して詳細な説明は省略する。

このように、本発明の第２実施例による液晶表示モジュール及びその製造方法は熱伝導層１６３が薄膜トランジスタ・アレイ基板１０２ａの下部基板２４２の上にゲート・ライン２０２及びデータ・ライン２０４と重畳になる領域で部分的に除去されるように形成される。これにより、全体のＬＣＭを薄型化、軽量化することと共に駆動信号の遅延（ｄｅｌａｙ）を防ぐことができるようになる。

また、熱伝導層は薄膜トランジスタ・アレイ基板の製造工程で共に形成されることで従来と比べ別途の工程が必要なくなり、ＰＣＢの電源部からを電流を供給受けるようになることで製造工程及び構造が単純化になる。

図１０は本発明の第３実施例による液晶表示装置の薄膜トランジスタ・アレイ基板の一部を表わす平面図であり、図１１（ａ）と（ｂ）は図１０に図示された薄膜トランジスタ・アレイ基板のII-II’とIII-III’線を切断して図示した断面図である。

図１０及び図１１に図示された薄膜トランジスタ・アレイ基板は図４及び図５に図示された薄膜トランジスタ・アレイ基板と対比して熱信号伝導部３７０の熱信号下部電極４２８がソース／ドレーン金属で形成されることを除いては同一の構成要素などを有するようになるので図４及び図５と同一の構成要素などに対しては同一の番号を付与して詳細な説明は省略することにする。

熱信号伝導部３７０は熱伝導層１６３と接続される熱信号下部電極４２８と、保護幕２５０を貫通する第６コンタクトホール４３０を通して熱信号下部電極４２８に接続された熱信号上部電極３３２で構成される。一方、図示のように熱信号下部電極４２８の下部には活性層２１４及びオーミック接触層２４８を含む半導体パターン２４７が形成されることもできる。

熱信号伝導部３７０は導電性ボールを含む導電性フィールム３１０を間に置いてＴＣＰ２５５と接続されてＴＣＰ２５５を通して図示しないＰＣＢの電源部から電圧を供給受けてその電圧を熱伝導層１６３に伝達する。熱伝導層１６３は電圧により、生成された熱を液晶パネル１０２に供給することで液晶が冷却されることを防ぐ。

図１２Ａ乃至図１２Ｆは図１１に図示された液晶表示装置の薄膜トランジスタ・アレイ基板の製造方法を段階的に図示した断面図である。

図１２Ａを参照すると、下部基板２４２の上にスパッタリング方法などの蒸着方法を通して熱伝導層１６３が形成される。熱伝導層１６３の物質としては透明伝導性の物質であるインジウム・スズ・オキサイド（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ；ＩＴＯ）などが利用される。

熱伝導層１６３が形成された下部基板２４２の上に第１ゲート絶縁膜２４３が形成される。第１ゲート絶縁膜２４３が形成された下部基板２４２の上にスパッタリング方法などの蒸着方法によりゲート金属層が形成され、マスクを利用したフォトリソグラフィ工程と蝕刻工程でゲート金属層がパタニングされる。これにより、図１２Ｂに図示されたところのようにゲート電極２０８を含むゲート・パターンなどが形成される。ゲート金属としてはクロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム系金属などが単一層または二重層の構造で利用される。

ゲート・パターンなどが形成された下部基板２４２の上に第２ゲート絶縁膜２４４が形成されてマスクを利用したフォトリソグラフィ工程と蝕刻工程で第１及び第２ゲート絶縁膜２４３、２４４が形成される。

図１２Ｄを参照すると、活性層２１４、オーミック接触層２４８、そしてソース／ドレーン・パターンなどが順次的に形成される。

具体的に、第２ゲート絶縁膜２４４が形成された下部基板２４２の上に活性層２１４となる非晶質シリコン層、オーミック接触層２４８となるｎ＋非晶質シリコン層、そしてソース／ドレーン電極金属層２１２が順次的に形成される。

ソース／ドレーン金属層２１２の上にマスクを利用したフォトリソグラフィ工程でフォトレジスタ・パターンを形成するようになる。この場合、マスクとしては薄膜トランジスタのチャンネル部に回折露光部を有する回折露光マスクを利用することでチャンネル部のフォトレジスタ・パターンが異なるソース／ドレーン・パターン部より低い高さを有するようにさせる。

続いて、フォトレジスタ・パターンを利用した湿式の蝕刻工程でソース／ドレーン金属層がパタニングされることでデータ・ライン２０４、ソース電極２１０、そのソース電極２１０と一体化されたドレーン電極２１２、熱信号下部電極４２８を含むソース／ドレーン・パターンなどが形成される。

その次、同一のフォトレジスタ・パターンを利用した乾式の蝕刻工程でｎ＋非晶質シリコン層と非晶質シリコン層が同時にパタニングされることでオーミック接触層２４８と活性層２１４が形成される。

そして、チャンネル部で相対的に低い高さを有するフォトレジスタ・パターンがアッシング工程で除去された後、乾式の蝕刻工程でチャンネル部のソース／ドレーン・パターン及びオミック接触層２４８が蝕刻される。これにより、チャンネル部の活性層２１４が露出されてソース電極２１０とドレーン電極２１２が分離される。

続いて、ストリップ工程でソース／ドレーン・パターン部の上に残っているフォトレジスタ・パターンが除去される。ソース／ドレーン金属としてはモリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン合金（Ｍｏ Ａｌｌｏｙ）などが利用される。

図１２Ｅを参照すると、ソース／ドレーン・パターンなどが形成された第２ゲート絶縁膜２４４の上に第１及び第６コンタクトホールなど２１６、４３０を含む保護膜２５０が形成される。

ソース／ドレーン・パターンなどが形成されたゲート絶縁膜２４４の上にＰＥＣＶＤなどの蒸着方法で保護膜２５０が全面形成される。保護膜２５０はマスクを利用したフォトリソグラフィ工程と蝕刻工程でパタニングされる。これにより、第１及び第６コンタクトホールである２１６と４３０が形成される。第１コンタクトホール２１６は保護膜２５０を貫通してドレーン電極２１２が露出になるように形成されて、第６コンタクトホール４３０は保護膜２５０を貫通して熱信号下部電極４２８が露出になるように形成される。

保護膜２５０の材料としては第１及び第２ゲート絶縁膜２４３、２４４と同じ無機絶縁物質か誘電常数の小さいアクリル（ａｃｒｙｌ）系の有機化合物、ＢＣＢまたはＰＦＣＢなどのような有機絶縁物質が利用される。

図１２Ｆを参照すると、保護膜２５０の上に透明電極パターンなどが形成される。

保護膜２５０の上にスパタリングなどの蒸着方法に透明電極物質が全面蒸着になる。続いて、マスクを利用したフォトリソグラフィ工程と蝕刻工程を通して透明電極物質がパタニングされる。これにより、画素電極２１８、熱信号上部電極４３２を含む透明電極パターンなどが形成される。画素電極２１８は第１コンタクトホール２１６を通してドレーン電極２１２と電気的に接続されて、熱信号上部電極３３２は第６コンタクトホール４３０を通して熱信号下部電極４２８と電気的に接続される。透明電極物質としてはインジウム・スズ・オキサイド（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ；ＩＴＯ）、スズ・オキサイド（Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ；ＴＯ）またはインジウム・亜鉛・オキサイド（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ；ＩＺＯ）が利用される。

このように、本発明の第３実施例による液晶表示モジュール及びその製造方法は熱伝導層が薄膜トランジスタ・アレイ基板１０２ａの下部基板２４２の上に形成されてる全体のＬＣＭを薄型化、軽量化することができるようになる。

以上の実施例では、熱伝導層とそこに電流を流す熱信号伝導パッドは薄膜トランジスタ・アレイ基板の液晶が存在する側である薄膜トランジスタが形成される側に設けられた。しかし、この熱伝導層は、カラーフィルター・アレイ基板の液晶が存在する側に設けても良い。

上述したところのように、本発明の実施例による液晶表示装置及びその製造方法は熱伝導層が薄膜トランジスタ・アレイ基板の下部基板の上に形成される。これにより、全体のＬＣＭを薄型化、軽量化することができるようになる。また、熱伝導層は薄膜トランジスタ・アレイ基板の製造工程の際に共に形成されるようになることで別途の工程が必要なくなり、ＰＣＢの電源部から電流を供給受けるようになることで製造工程と構造が単純化される。

本発明のまた異なる実施例による熱伝導層は薄膜トランジスタ・アレイ基板の下部基板の上にゲート・ライン及びデータ・ラインと重畳になる領域で部分的に除去されるように形成されることで駆動信号遅延を防ぐことができるようになる。

以上説明した内容を通して当業者であると本発明の技術思想を逸脱しない範囲内で多様な変更及び修正の可能なことがわかる。

従来の液晶表示モジュールを表わす断面図である。 図１に図示された熱伝導部を具体的に表わす図面である。 本発明の第１実施例による液晶表示モジュールを表わす断面図である。 図３に図示された薄膜トランジスタ・アレイ基板を表わす平面図である。 図４に図示された薄膜トランジスタ・アレイ基板のI-I’とII-II’線を切断して図示した断面図である。 熱信号伝導部がデータ・パッド領域に形成されることを表わす図面である。 一つのＴＣＰに二つ以上の熱信号伝導部が接続されることを表わす平面図である。 図５に図示された液晶表示装置の薄膜トランジスタ・アレイ基板の製造方法を段階的に図示した断面図である。 図５に図示された液晶表示装置の薄膜トランジスタ・アレイ基板の製造方法を段階的に図示した断面図である。 図５に図示された液晶表示装置の薄膜トランジスタ・アレイ基板の製造方法を段階的に図示した断面図である。 図５に図示された液晶表示装置の薄膜トランジスタ・アレイ基板の製造方法を段階的に図示した断面図である。 図５に図示された液晶表示装置の薄膜トランジスタ・アレイ基板の製造方法を段階的に図示した断面図である。 図５に図示された液晶表示装置の薄膜トランジスタ・アレイ基板の製造方法を段階的に図示した断面図である。 本発明の第２実施例による液晶表示モジュールの薄膜トランジスタ・アレイ基板を表わす断面図である。 本発明の第３実施例による液晶表示モジュールの薄膜トランジスタ・アレイ基板を表わす断面図である。 図１０に図示された薄膜トランジスタ・アレイ基板のII-II’とIII-III’線を切断して図示した断面図である。 図１１に図示された薄膜トランジスタ・アレイ基板の一部を図示した断面図である。 図１１に図示された薄膜トランジスタ・アレイ基板の一部を図示した断面図である。 図１１に図示された薄膜トランジスタ・アレイ基板の一部を図示した断面図である。 図１１に図示された薄膜トランジスタ・アレイ基板の一部を図示した断面図である。 図１１に図示された薄膜トランジスタ・アレイ基板の一部を図示した断面図である。 図１１に図示された薄膜トランジスタ・アレイ基板の一部を図示した断面図である。

符号の説明

２、１０２・・・液晶パネル
１６、１１６・・・ランプ・ハウジング
２０、１２０・・・ランプ
２４、１２４・・・導光板
２６、１２６・・・反射板
３０、１３０・・・拡散シート
４０、１４０・・・下部偏光板
４２、１４２・・・上部偏光版
２７０・・・熱信号伝導部

Claims (18)

1. 第１及び第２基板が液晶を間に置いて合着された液晶パネルと、前記第１及び第２基板のいずれか一つの基板の上に透明導電性の物質で 形成されて前記液晶の冷却を防ぐための熱伝導層と、前記熱伝導層に接続されると共に前記第１及び第２基板の中のいずれか一つに形成された熱信号伝導部とを具備することを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記熱信号伝導部は前記液晶パネルの非表示領域に形成されることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
3. 前記熱信号伝導部に熱信号を供給する熱信号発生部が乗せられた印刷回路基板と、前記印刷回路基板と熱信号伝導部を連結するテープ・キャリアー・パッケージ（ＴＣＰ）と、を更に具備することを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
4. 前記一つのテープ・キャリアー・パッケージ（ＴＣＰ）に二つ以上の熱信号伝導部が接続されることを特徴とする請求項３記載の液晶表示装置。
5. 前記熱伝導層は基板の液晶の存在する側に形成されており、そして、前記熱伝導層が形成された基板の上に熱伝導層を露出させる穴が形成された第１絶縁膜と、前記第１絶縁膜が形成された基板の上に形成されたゲート電極、ゲート・ラインをと含むゲート・パターンと、前記ゲート・パターンが形成された基板の上に形成された第２絶縁膜と、前記第２絶縁膜が形成された基板の上にデータ・ライン、ソース電極、ドレーン電極とを含むソース／ドレーン・パターンと、前記ソース／ドレーン・パターンが形成された基板の上に前記ドレーン電極を露出させる穴とを具備する保護膜と、前記保護膜の穴を通して前期ドレーン電極と接続される画素電極と、を含むことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
6. 前記熱信号伝導部は前記第１絶縁膜を間に置いて前記熱伝導層と接続されると共に前記ゲート・パターンと同一の物質の第１熱信号電極と、前記第２絶縁膜及び保護膜を間に置いて前記第１熱信号電極と接続される第２熱信号電極部とを更に含むことを特徴とする請求項５記載の液晶表示装置。
7. 前記熱信号伝導部は前記第１及び第２絶縁膜を間に置いて前記熱伝導層と接続されると共に前記ソース／ドレーン・パターンと同一の物質の第１熱信号電極と、前記保護幕を間に置いて前記第１熱信号電極と接続される第２熱信号電極とを更に含むことを特徴とする請求項５記載の液晶表示装置。
8. 前記熱伝導層は前記ゲート・ライン及びデータ・ラインと重畳される領域で部分的に除去されるように形成されたことを特徴とする請求項５記載の液晶表示装置。
9. 第１及び第２基板が液晶を間に置いて合着された液晶パネルとを含む液晶表示装置の製造方法において、前記第１及び第２基板の中のいずれか一つの基板の上に透明導電性の物質で形成されて前記液晶の冷却を防ぐための熱伝導層を形成する段階と、前記熱伝導層に接続されると共に前記第１及び第２基板の中のいずれか一つに形成される熱信号伝導部を形成する段階とを含むことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
10. 前記熱信号伝導部は前記液晶パネルの非表示領域に形成されることを特徴とする請求項９記載の液晶表示装置の製造方法。
11. 前記熱信号伝導部に熱信号を供給する熱信号発生部が乗せられた印刷回路基板と、前記印刷回路基板と熱信号伝導部を連結するテープ・キャリアー・パッケージ（ＴＣＰ）を形成する段階とを更に含むことを特徴とする請求項９記載の液晶表示装置の製造方法。
12. 前記一つのテープ・キャリアー・パッケージ（ＴＣＰ）に二つ以上の熱信号伝導部が接続されることを特徴とする請求項1１記載の液晶表示装置の製造方法。
13. 前記熱伝導層が形成された基板の上に熱伝導層を露出させる穴が形成された第１絶縁膜を形成する段階と、前記第１絶縁膜が形成された基板の上に形成されたゲート電極、ゲート・ラインをと含むゲート・パターンを形成する段階と、前記ゲート・パターンが形成された基板の上に第２絶縁膜を形成する段階と、前記第２絶縁膜が形成された基板の上にデータ・ライン、ソース電極、ドレーン電極とを含むソース／ドレーン・パターンを形成する段階と、前記ソース／ドレーン・パターンが形成された基板の上に前記ドレーン電極を露出させる穴とを具備する保護膜を形成する段階と、前記保護膜の穴を通して前期ドレーン電極と接続される画素電極を形成する段階と、を含むことを特徴とする請求項９記載の液晶表示装置の製造方法。
14. 前記熱信号伝導部を形成する段階は前記第１絶縁膜を間に置いて前記熱伝導層と接続されると共に前記ゲート・パターンと同一の物質の第１熱信号電極を形成する段階と、前記第２絶縁膜及び保護膜を間に置いて前記第１熱信号電極と接続される第２熱信号電極を形成する段階とを更に含むことを特徴とする請求項1３記載の液晶表示装置の製造方法。
15. 前記熱伝導部は前記第１及び第２絶縁膜を間に置いて前記熱伝導層と接続されると共に前記ソース／ドレーン・パターンと同一の物質の第１熱信号電極を形成する段階と、前記保護膜を間に置いて前記第１熱信号電極と接続される第２熱信号電極を形成する段階とを更に含むことを特徴とする請求項1３記載の液晶表示装置の製造方法。
16. 前記熱伝導層は前記ゲート・ライン及びデータ・ラインと重畳される領域で部分的に除去されるように形成されたことを特徴とする請求項1３記載の液晶表示装置の製造方法。
17. 液晶を間に置いて対向して合着された薄膜トランジスタ・アレイ基板とカラーフィルター・アレイ基板とからなる液晶表示装置において、該薄膜トランジスタ・アレイ基板上の液晶の存在する側に付着された所与の抵抗を有する電導層（１６３）、該電導層を被覆する絶縁膜（２４３）、該絶縁膜のコンタクトホールを介して該電導層に電気的に接続された第１の電極（３７８）とからなり、該第１の電極に電圧を付加するための導電部を有する液晶表示装置。
18. 前記導電部は、前記薄膜トランジスタ・アレイ基板上に形成された薄膜トランジスタを含む電気回路要素と液晶との間に介在するよう設けられた保護膜（２５０）のコンタクトホールを介して、前記第１の電極に電気的接続をする第２の電極（３３２）を含む請求項１７記載の液晶表示装置。
    

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